Die vorliegende Studie von Dr. Ioannis Tsigkris et al, die in der Implantologie 3/21 veröffentlicht wurde, stellt eine Frühimplantationstechnik vor, die ein möglichst atraumatisches Extraktionsprotokoll sowie eine Implantatsetzung 6 Wochen nach der Extraktion umfasst, bei welcher in der Alveole vorhandenes frühes Heilungsgewebe als Transplantatmaterial zur Augmentation der vestibulären Knochenwand verwendet wird. Sechs erwachsene Patienten mit Indikation für eine Einzelzahnextraktion wurden rekrutiert. Etwa 6 bis 7 Wochen nach der Extraktion erfolgte die Implantatsetzung. Alle Extraktionsstellen heilten unauffällig und es traten keine Komplikationen nach der Implantation auf. Diese Studie zeigt, dass unter Beachtung spezifischer Kriterien die Implantatsetzung in das frühe Heilungsgewebe sinnvoll sein kann.
In keiner anderen Disziplin der Zahnmedizin schreitet die Entwicklung so schnell voran wie in der Implantologie. Ziel der Zeitschrift ist es, dem Fortbildungsangebot im Bereich der Implantologie durch die Veröffentlichung praxisbezogener und wissenschaftlich untermauerter Beiträge neue und interessante Impulse zu geben und die Zusammenarbeit von Klinikern, Praktikern und Zahntechnikern zu fördern. Mehr Infos zur Zeitschrift, zum Abo und zum Bestellen eines kostenlosen Probehefts finden Sie im Quintessenz-Shop.
Einleitung
Die Implantattherapie ist heute ein klinisches Routineverfahren, das – adäquate Knochenquantität und -qualität vorausgesetzt – zu vorhersagbaren Behandlungsergebnissen führt. Je nach Indikation in Abhängigkeit von der Anamnese, der präoperativen klinischen Untersuchung und Röntgenanalyse kann die Implantation bezogen auf den Zeitpunkt der Extraktion sofort (Typ 1), früh (Typen 2 und 3) oder spät (Typ 4) vorgenommen werden. Aktuelle Studien sprechen für die Vorteile einer Frühimplantation1,2.
Die Abnahme des Kammvolumens im Anschluss an eine Extraktion ist nicht vorhersagbar. Mehrere Studien haben gezeigt, dass Extraktionsstellen häufig sowohl einer horizontalen als auch einer vertikalen Resorption des Alveolarknochens unterliegen. Dabei ist der Rückgang der Kammbreite im Oberkiefer größer als der Verlust an Knochenhöhe. Zudem ist der Knochenverlust auf der vestibulären Seite des Alveolarkamms deutlich ausgeprägter, wo die vestibuläre Knochenwand oft an Höhe verliert3–6. Es wurde sorgfältig untersucht und klar nachgewiesen, dass die Sofortimplantation in Extraktionsalveolen nicht zu einer Verringerung des Verlustes an Kammvolumen beiträgt3,7–9. Daher werden in der Fachliteratur Kammerhaltungstechniken vorgeschlagen, um das Kammvolumen zu bewahren und günstige Bedingungen für eine verzögerte Implantation zu schaffen10–12. Bislang wurde noch für keine spezielle Kammerhaltungstechnik nachgewiesen, dass sie anderen derartigen Techniken hinsichtlich ihrer Wirksamkeit bei der Erhaltung der Kammform überlegen ist13,14. Während die Platzierung eines Transplantatmaterials in der Extraktionsalveole die Knochenbildung nicht zu stören scheint, wurde verschiedentlich festgestellt, dass sie den Heilungsprozess verzögert15,16.
Zu wenig Beachtung wurde bislang einem stärker biologischen Ansatz geschenkt, und es finden sich kaum Informationen dazu, wie das Heilungspotenzial der Alveole im Sinne der Osseointegration nutzbar gemacht werden kann. Die Gewebebildung nach der Extraktion ist sowohl in klinischen Studien als auch am Tiermodell untersucht worden. Es ist bekannt, dass frühes Heilungsgewebe, wie es 6 Wochen nach der Extraktion in der Alveole angetroffen wird, reich an Stammzellen, Osteoblasten und Wachstumsfaktoren ist. Daher wurde vermutet, dass es ein größeres osteogenetisches Potenzial besitzt als allogene, xenogene oder synthetische Knochenersatzmaterialien17−19. Die in heilenden Extraktionsalveolen zu beobachtende histologische Sequenz ist ebenfalls gut beschrieben. Die Vaskularisationsdichte ist nach 2 bis 4 sowie 6 bis 8 Wochen hoch und nimmt im Zeitraum von der 12. bis 24. Woche tendenziell ab, während die Osteoblastendichte nach 6 bis 8 Wochen ihr Maximum erreicht und in der Folge annähernd gleich bleibt20.
Ausgehend von diesen Erkenntnissen umfasst die hier vorgestellte Technik (a) ein möglichst atraumatisches Extraktionsprotokoll, (b) die Implantation 6 Wochen nach der Extraktion unter Erhaltung des in der Alveole gefundenen frühen Heilungsgewebes sowie (c) die Vestibulärverlagerung dieses Gewebes, um die vestibuläre Knochenwand zu unterstützen.
Ziele der Studie sind die Beschreibung der genannten Technik sowie eine Untersuchung der Überlebensraten, der Stabilität des Knochenniveaus und der Komplikationsinzidenz für Implantate, die mit dieser Technik 6 bis 7 Wochen nach Extraktion in transplantatfreie Extraktionsalveolen eingesetzt wurden, über einen 6- bis 12-monatigen Nachbeobachtungszeitraum.
Material und Methode
In die vorliegende Studie wurden sechs erwachsene Patienten aufgenommen, bei denen eine Einzelzahnextraktion erforderlich war. Alle Teilnehmer willigten in den vorgeschlagenen Behandlungsplan ein, der in der Extraktion des Zahns, gefolgt von einer Implantatinsertion nach 6 Wochen bestand. Sofortrestaurationen wurden nicht durchgeführt.
Ausschlusskriterien
Starke Raucher (mehr als 10 Zigaretten/Tag) sowie Patienten mit schwerer Parodontitis, systemischen Erkrankungen (Autoimmun-, Knochenstoffwechselerkrankungen) und solche, die mit einer Implantattherapie unverträgliche Medikamente oder Drogen nahmen, wurden nicht inkludiert. Ebenfalls ausgeschlossen waren Zähne mit akutem Parodontalabszess oder apikalen beziehungsweise parodontalen Läsionen.
Nach einer Aufklärung über die Behandlung und ihre möglichen Komplikationen wurde den Teilnehmern ein Aufklärungs- und Einwilligungsformular zur Unterzeichnung ausgehändigt.
Klinischer Ablauf
Chirurgisches Protokoll
Bei allen Zähnen dieser Studie handelte es sich um Oberkieferprämolaren. Gründe für die Extraktion waren (a) Caries profunda oder (b) Wurzelfraktur. Das folgende Vorgehen (Abb. 1a bis d) wurde für alle Extraktionsstellen geplant: Zunächst wurde eine Professionelle Zahnreinigung (PZR), falls nötig mit Scaling, durchgeführt. Die Extraktion wurde dann unter Lokalanästhesie (Articainhydrochlorid 4 Prozent mit Adrenalin 1:100.000) vorgenommen. Sie erfolgte lappenfrei unter Einsatz eines Periotoms und eines Luxators, wobei darauf geachtet wurde, das chirurgische Trauma der umgebenden Gewebe so minimal wie möglich zu halten. Um alle Reste des Parodontalligaments in situ zu belassen und den vestibulären Knochen nicht zu verletzen, unterblieb die Kürettage der Alveolenwände. Die Unversehrtheit der vestibulären Knochenwand wurde mit einer Parodontalsonde geprüft. In allen Fällen waren nach der Extraktion alle vier Knochenwände noch intakt. Zur Hämostase und zum Schutz des Koagulums wurde ein hämostatischer Kollagenschwamm boviner Herkunft (Hemocollagene, Septodont) wie ein Pfropfen in der Alveolenöffnung platziert, jedoch nicht bis in die tiefe Alveole geschoben, da dies die Spontanheilung stören kann21. Auf einen Nahtverschluss wurde ebenso verzichtet wie auf ein Alveolentransplantat.
Die Patienten wurden instruiert, in den ersten beiden postoperativen Wochen dreimal täglich mit Chlorhexidingluconat 0,12 Prozent zu spülen. Als Analgetikum wurde 1 g Paracetamol nach Bedarf verschrieben. Eine Antibiotikatherapie wurde nicht verordnet. Alle Patienten wurden 2, 7, 15 und 40 Tage nach der Operation klinisch untersucht, um die komplikationsfreie Heilung zu überwachen.
Die Implantatsetzung erfolgte 6 bis 7 Wochen nach der Extraktion. Nach einer krestalen Inzision wurde sowohl auf der bukkalen als auch auf der palatinalen Seite ein kleiner Mukoperiostlappen präpariert (Abb. 2a und b). In fünf Fällen war die bukkale Knochenwand intakt, nur in einem Fall lag eine Resorption in Form eines v-förmigen Defektes vor. Mit einem Raspatorium (Hu-Friedy) wurde das frühe Heilungsgewebe auf der palatinalen Seite der Alveole von der palatinalen Knochenwand gelöst und nach bukkal gegen die vorhandene Knochenwand geschoben (Abb. 3). Im Fall der fehlenden Knochenwand wurde anorganischer boviner Hydroxylapatit mit 10 Prozent Kollagen (Bio-Oss Collagen 10 Prozent, Geistlich Pharma) in einem subperiostal gebildeten Pouch bukkal des vorhandenen frühen Heilungsgewebes platziert (Abb. 4a und b). Das frühe Heilungsgewebe wurde sehr vorsichtig manipuliert und nicht mit Gewalt in die geplante Position gebracht. Seine Konsistenz reichte von weich und granulär bis ziemlich fest. In zwei Fällen, in denen eine große Menge an frühem Heilungsgewebe vorhanden war, wurde aus dem Zentrum der Alveole eine Kernbiopsie entnommen.
Die Implantatinsertion folgte jeweils dem chirurgischen Protokoll des Herstellers. In allen Fällen kamen Ankylos-Implantate (Dentsply Sirona) zum Einsatz. Die gewählten Deckschrauben waren 2 mm hoch, um auf Höhe der vorhandenen bukkalen Knochenwand abzuschließen.
Da es sich um eine neue Technik handelt, die sich in der Literatur noch nicht dokumentiert findet, nahmen die Patienten vor dem Eingriff 1.000 mg Amoxicillin und setzten die Antibiotikaprophylaxe für 4 Tage mit 2 g pro Tag fort. Sie wurden zudem instruiert, 3-mal täglich mit Chlorhexidingluconat 0,12 Prozent zu spülen. Die Nähte wurden 10 Tage postoperativ entfernt und die Patienten zu einer Nachkontrolle nach 4 Wochen einbestellt.
Histologische Auswertung
Wie erwähnt, wurde in zwei Fällen während der Implantation eine Gewebeprobe mit einem Trepanbohrer (2,0/3,0 mm Durchmesser, Ustomed Instrumente, ) entnommen, nachdem die betreffenden Patienten eine schriftliche Einwilligungserklärung gegeben hatten. Der Trepanbohrer wurde jeweils 8 mm tief versenkt, wobei seine Achse parallel zur Längsachse der Nachbarzähne ausgerichtet wurde. Die Biopsieschnitte wurden mit einem halbautomatischen Mikrotom (Leica RM2145, Leica Biosystems) geschnitten und mit einer Sony-Cybershot-Kamera (Auflösung: 4,1 Megapixel, Objektiv: Carl Zeiss Vario-Sonnar, Sony) aufgenommen, die auf einem Zeiss-Mikroskop (Axiostar Plus, Carl Zeiss Microscopy) mit achromatischen Objektiven montiert war. Die histologische Auswertung erfolgte deskriptiv.
Freilegung und prothetisches Protokoll
Die definitive Restauration der Implantate erfolgte 3 Monate nach der Implantatsetzung. Unter Lokalanästhesie wurde mit einer kurzen krestalen Inzision direkt über dem Implantat die Implantatoberfläche freigelegt. Die Inzisionsränder wurden leicht gespreizt, wobei sich in vielen Fällen zeigte, dass der Knochen die 2 mm hohen Deckschrauben zum Teil bedeckte (Abb. 5a und b). Nach einer minimalen Ostektomie wurden die Deckschrauben entfernt und Gingivaformer aufgeschraubt. Zudem erfolgte eine Messung der Implantatstabilität mit dem Gerät Osstell (Osstell) sowie der Breite des bukkalen Knochens mit einer Parodontalsonde (Abb. 6a und b). Die definitiven Restaurationen waren verschraubte Kronen auf einem Ankylos-Balance-Basisaufbau (Dentsply Sirona).
Ergebnisse
In dieser Fallserie werden die eben beschriebene Technik sowie die nach dem entsprechenden chirurgischen Konzept und Zeitplan erzielten Implantatergebnisse vorgestellt. In die Studie wurden sechs Patienten mit einem Durchschnittsalter von 50 Jahren inkludiert. Es wurden sechs Implantate, jeweils im Oberkiefer, eingesetzt. Die chirurgischen Messergebnisse sowie die Implantatmaße und -positionen sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Alle Extraktionsstellen heilten unauffällig und es traten keine Komplikationen nach der Implantation auf. Die Dicke des bukkalen Knochens über den Implantaten lag im Bereich zwischen 2,5 und 3,5 mm, auch in den Fällen mit initial sehr dünner bukkaler Knochenwand.
Die Patienten wurden erstmals 4 Monate nach Eingliederung der definitiven Implantatversorgung nachuntersucht. Bei dem Kontrolltermin wurden Fotografien und Röntgenbilder aufgenommen, um die Knochenstabilität (Niveau des Knochenrandes), die Weichgewebegesundheit und das ästhetische Resultat zu dokumentieren. Nach der ersten Kontrolle wurden die Patienten alle 6 Monate erneut einbestellt (Abb. 7a und b).
Implantate gelten als erfolgreich, wenn weniger als 1 mm Knochenverlust auftritt, und als gesund, wenn das periimplantäre Gewebe entzündungsfrei ist. Für Restaurationen gilt der Erhalt der Weichgewebekontur als Erfolgskriterium.
Histologische Analyse
In den beiden untersuchten Proben bildete provisorische Matrix das hauptsächlich vorliegende Gewebe. Zwischen dem apikalen und dem koronalen Anteil der Biopsien gab es Unterschiede beim Gewebetyp. Die apikale Hälfte der Probe bestand überwiegend aus Blutgefäßen und fingerförmigen Einbuchtungen von neugebildetem Geflechtknochen (Abb. 8). Diese Knochenstrukturen scheinen um die neuen Blutgefäße wie primäre Osteone zu wachsen. Die Geflechtknochenleisten zeigten einen Saum aus Osteoblasten und enthielten Osteozyten. Die koronale Hälfte der Biopsien enthielt Fibroblasten und Mesenchymzellen in einer dichten Bindegewebematrix, die reich an sich entwickelnden Gefäßstrukturen war. Die Proben waren frei von Entzündungszellen und in der Peripherie fand sich eine große Menge an Osteoblasten.
Diskussion
Anliegen dieser Studie war die Beschreibung einer Technik, die neben einem möglichst atraumatischen Extraktionsprotokoll eine frühe Implantatinsertion (6 Wochen nach der Extraktion) umfasst, wobei das in der Alveole gefundene Gewebe nicht insgesamt entfernt, sondern vorhandenes frühes Heilungsgewebe verwendet wird, um die vestibuläre Knochendicke zu unterstützen.
Nach der Extraktion eines Zahns setzt ein Heilungsprozess mit Bildung von zwei Gewebetypen ein. In der Alveole beginnt eine knöcherne Reparatur, die dem Prozess der desmalen Knochenheilung folgt, während über der Alveolenöffnung ein Weichgewebeverschluss stattfindet.
Die minimalinvasive Extraktion und Platzierung eines hämostatischen Kollagenschwamms wurden oben detailliert beschrieben. Der Kollagenschwamm, der die Alveole nur im koronalen Abschnitt füllt und an ihren Rändern befestigt wird, unterstützt (a) die Epithelproliferation und schützt (b) die Struktur des Koagulums, bis dieses durch Granulationsgewebe ersetzt ist. Schließlich nutzen ihn die Epithelzellen als Gerüst, um die epitheliale Heilung der Alveole zu vervollständigen. Es wird angenommen, dass noch vorhandene Reste des Parodontalligaments hierbei unterstützend wirken.
In einer an Patienten durchgeführten Studie22, die Effekte von Wachstumsfaktoren in Extraktionsalveolen untersuchen sollte, wurde in den Alveolen der Kontrollgruppe ein Kollagenschwamm auf dieselbe Weise wie in der vorliegenden Studie platziert. Die Theorie dieser Autoren, dass der in der Alveolenöffnung in ausschließlichem Kontakt mit dem Weichgewebe platzierte Schwamm das Koagulum schützt, ohne den Heilungsprozess zu unterbrechen, und als Gerüst für die Epithelzellen wirkt, entspricht auch unserer Annahme. Der Kollagenabbau fördert die Fibroblastenproliferation, während Entzündungszellen das poröse Gerüst infiltrieren und die Bildung von Granulationsgewebe und Epithelschichten anregen23.
Befunde aus Untersuchungen am Tiermodell zeigen, dass in der histologischen Sequenz nach der Zahnextraktion das Koagulum eine Schlüsselrolle für die epitheliale Proliferation spielt. In einer dieser Untersuchungen24 wurden Implantate unmittelbar nach der Extraktion eingesetzt und der Spalt zwischen Knochen und Implantat mit etwa 3−6 mm gemessen. Auch ohne Barrieremembran wuchs das Epithel nicht in den Spalt ein. Botticelli et al.25 kamen zu dem Ergebnis, dass es bezüglich der Epithelmigration keinen signifikanten Unterschied zwischen Sofortimplantaten mit zirkulärem Spalt von 1−1,25 mm und Schutz durch eine Barrieremembran und solchen ohne Membranschutz gibt. Die Autoren der genannten Studien behaupten, dass ein vorhandenes Koagulum in der Lage ist, als Leitstruktur für das Epithel bis zum Verschluss der Epithelschicht zu fungieren. Der Knochen-Implantat-Spalt scheint sich mit neugebildetem Knochen infolge desmaler Osteogenese zu füllen
Mehrere Tierstudien26, in denen die frühe Alveolenheilung beobachtet wurde, legen nahe, dass 4 Stunden nach der Extraktion das Koagulum in Kontakt mit den in der Alveole verbliebenen Sharpey-Fasern steht. Histologische Untersuchungen an Affen27 zeigen, dass die Blutversorgung des vestibulären Knochens aus dem auf der Innenseite der Alveole verbliebenen Parodontalligament und den supraperiostalen Gefäßen erfolgt. Takahiro Nobuto et al.28 schlossen aus ihren Ergebnissen auch, dass das Periost und das Parodontalligament durch die vestibuläre Knochenwand hindurch in mikrovaskulärem Austausch stehen. Daher erscheint es sinnvoll, auf eine gründliche Kürettage der Alveole zu verzichten, zumal alle in diese Studie inkludierten Zähne parodontal gesund waren.
Die Autoren gehen zudem davon aus, dass die in situ belassenen Reste des Parodontalligaments die Organisation des Koagulums und gegebenenfalls die Zelldifferenzierung im Sinn der osteogenen Zelllinie unterstützen. Frühere Studien zeigen, dass dem Parodontalligament entstammende Zellen osteoinduktives Potenzial besitzen29. Den Ergebnissen von Lin et al.30 zufolge proliferieren bei Ratten nach einer Extraktion Fibroblasten des Parodontalligaments aktiv, wandern in das Koagulum ein, bilden dichtes Bindegewebe und differenzieren zu Osteoblasten, die während der Alveolenheilung neuen Knochen bilden. Die Beobachtung, dass aus dem verbliebenen Parodont kommende Fibroblasten für die Organisation des Koagulums verantwortlich sind, stimmt mit den Ergebnissen von Versuchen überein, die von Todo et al.31 durchgeführt wurden. Diese Befunde liegen auf einer Linie mit den Ergebnissen einer aktuellen Studie zur Wirkung hämostatischer Wirkstoffe in Extraktionsalveolen bei Ratten. Guo et al.21 zeigen, dass, wenn Hämostatika in die Extraktionsalveole komprimiert werden, diese die Zellen des Parodontalligaments zerdrücken und die Heilung verlangsamen.
Ein weiterer Schwerpunkt der vorliegenden Untersuchung war das osteogenetische Potenzial des frühen Heilungsgewebes in Extraktionsalveolen. Soehren et al.32 beschrieben eine Technik, die Heilungsgewebe aus 8 Wochen alten Extraktionsalveolen als Transplantatmaterial für die Behandlung knöcherner Parodontaldefekte einsetzt. Bei Hunden konnten Nakajima et al.33 mesenchymale Stamm- bzw. Progenitorzellen aus Extraktionsalveolen isolieren. Diese Zellen erwiesen sich als zur Knochenbildung und parodontalen Regeneration befähigt. Ferner liegt In-vitro- und In-vivo-Evidenz zur Osteoinduktionsfähigkeit von Gewebe aus Extraktionsalveolen nach 2-wöchiger Heilung vor34. In der genannten Tierstudie wurde nachgewiesen, dass frühes Heilungsgewebe bezüglich Mobilität und Differenzierung autologen Kammknochenproben überlegen ist. Früheren histologischen Studien zufolge, die eine Beschreibung der Hauptzelltypen in menschlichen Extraktionsalveolen liefern, kann 6 Wochen nach der Extraktion ein an Mesenchymzellen, Kollagenfasern und Vaskularisation reiches Gewebe beobachtet werden, das zudem fingerförmig einragende Strukturen neu gebildeten Knochens enthält. Eine neuere Studie von Heberer et al.35 kommt zu dem Ergebnis, dass das Weichgewebe in menschlichen Extraktionsalveolen (6 Monate nach der Extraktion) großes osteogenetisches Potenzial mit variierendem Reifegrad zeigt und bei der Implantatsetzung nicht aus der Alveole entfernt werden sollte. Unsere Befunde stimmen mit den Ergebnissen dieser Autoren vollkommen überein.
Unter Berücksichtigung des oben Dargelegten gingen die Autoren der vorliegenden Studie von der Annahme aus, dass es unter biologischen Gesichtspunkten günstig sein könnte, das frühe Heilungsgewebe nicht zu entfernen, sondern es vestibulär zu transferieren und das Implantat dort zu platzieren, wo das verlagerte Gewebe ursprünglich gebildet wurde. Damit kann palatinal des Implantats ein neuer Heilungsprozess beginnen, während das Implantat das frühe Heilungsgewebe stützt und möglicherweise zur osteogenetischen Differenzierung anregt. Es ist hinreichend belegt, dass die Mikromorphologie der Implantatoberfläche die Zelldifferenzierung beeinflusst und die Osteogenese fördert36.
Die vorgestellte Technik ist eine modifizierte Technik, die ihre Ursprünge in der Distraktionsosteogenese hat. Um eine Knochenelongation und sogar -regeneration zu erreichen, erzeugten Ilizarov et al.37 mittels Osteotomie Frakturen und begannen, sobald sich ein weicher Kallus gebildet hatte, die Fragmente unter Ausnutzung der Elastizität des Kallus voneinander zu entfernen, was zu dessen Verlängerung führt. Als Ergebnis der Distraktion wird eine Knochenregeneration erreicht.
Ein Beitrag von Dr. Ioannis Tsigkris, Prof. Dr. Konstantinos Tosios, Dr. Kyriaki-Vasiliki Bakalakou, alle Athen
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